(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
転炉の出湯孔スリーブの穿孔に使用されるビット本体のテーパ状の前面および外周面の穿孔面に、硬質肉盛溶接材からなるチップを形成したことを特徴とする穿孔用ビット。
【請求項２】
硬質肉盛溶接材が、８００℃における硬度が２００ＨＶ以上の金属であることを特徴とする請求項１記載の穿孔用ビット。
【請求項３】
硬質肉盛溶接材が、ステライトまたは耐熱鋼系であることを特徴とする請求項２記載の穿孔用ビット。
【請求項４】
硬質肉盛溶接材からなるチップの占める面積を、ビット本体の穿孔面の１０〜５０％としたことを特徴とする請求項１記載の穿孔用ビット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製鋼用転炉の出湯孔スリーブの穿孔に使用される穿孔用ビットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
製鋼用の転炉の出湯孔には耐火れんが製の出湯孔スリーブが設けられているが、出湯を繰り返すと出鋼流による摩耗や溶損により次第にスリーブ内径が拡大し、適正な出湯が行えなくなる。このため数百チャージ毎に出湯孔スリーブを解体し、新品と交換する必要がある。この作業は図１に示されるように解体機１のロッド２の先端に穿孔用ビット３を取り付け、回転させつつ出湯孔スリーブ４を穿孔する方法で行われる。穿孔時の出湯孔スリーブ４の温度は一般に、５００〜１０００℃の高温である。
【０００３】
このための穿孔用ビット３としては、ビット本体の穿孔面に超硬合金よりなる多数の超硬チップをロウ付けした構造のものが用いられている。しかしこのような穿孔用ビット３は、建設あるいは鉱山掘削用の削岩機に用いられている技術の転用であり、５００〜１０００℃の高温領域における使用についての十分な配慮はなされておらず、超硬チップが脱落することがあった。
【０００４】
なお特許文献１に示されるように、ビット本体に水または空気の噴出孔を形成し、ビット本体を冷却するようにした熱間穿孔用ビットも提案されているが、超硬チップの局部的な酸化摩耗や溶損を効果的に防止することはできず、やはり超硬チップが早期に脱落することがあり、一度脱落した超硬チップはロウ付けしてもビット本体への埋め込みがゆるくなり、再び脱落し易いために完全な修復は困難であり、ビット本体ごと新品と交換せざるを得なかった。
【０００５】
このように従来は高価な熱間穿孔用ビットを頻繁に交換しなければならず、コストアップ要因となっていた。また超硬チップの脱落を防止するために熱間穿孔用ビットの回転数を落とすなど負荷を軽減すると、出湯孔スリーブの穿孔作業に長い時間を要し、転炉の稼働率の低下を招くという問題があった。
【特許文献１】実開平６−４７３４８号公報（請求項２、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って本発明の目的は、構造的に硬化に肉盛溶接とすることにより、摩耗した場合にも容易に修復することができ、転炉の出湯孔スリーブの穿孔を能率的に行うことができる耐用性に優れた熱間穿孔用ビットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するためになされた本発明の熱間穿孔用ビットは、転炉の出湯孔スリーブの穿孔に使用されるビット本体のテーパ状の前面および外周面の穿孔面に、硬質肉盛溶接材からなるチップを形成したことを特徴とするものである。なお、硬質肉盛溶接材が、８００℃における硬度が２００ＨＶ以上の金属であることが好ましく、特にステライトまたは耐熱鋼系であることが好ましい。また硬質肉盛溶接材からなるチップの占める面積を、ビット本体の穿孔面の１０〜５０％とすることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の熱間穿孔用ビットは、ビット本体の穿孔面に硬質肉盛溶接材からなるチップを形成したものであるから、工具鋼からなるビット本体との溶融溶接であるため接合力が強いうえ、チップが摩耗した場合には肉盛溶接を行うことによって容易に補修することができる。このため、出湯孔スリーブを能率よく穿孔することが可能となる。なお本発明は、従来の超硬合金よりなる超硬チップが脱落した場合に、その部分を硬質肉盛溶接材からなるチップに形成する方法で実施することもでき、補修技術としても有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に本発明の好ましい実施形態を示す。
図２と図３は本発明の熱間穿孔用ビットの実施形態を示すものであり、１０は解体機１のロッド２の先端に装着されるシャンク、１１はシャンク１０の先端に形成されたビット本体であり、この実施形態では外径が５２０ｍｍの大型ドリルビットである。ビット本体１１は図２の断面では傘状、図３の正面図では放射溝１２により区画された８弁の花弁状である。ビット本体１１のテーパ状の前面および外周面は穿孔面１３、１４となっており、これらの穿孔面１３、１４には多数のチップ１５が肉盛溶接により形成されている。
【００１０】
チップ１５の肉盛溶接は、硬質肉盛溶接材を用いて行われる。硬質肉盛溶接材としては８００℃における硬度が２００ＨＶ以上の金属が好ましい。８００℃は出湯孔スリーブを熱間穿孔する場合の代表的な使用温度であり、この温度における硬度がこれよりも低いと耐火れんが製の出湯孔スリーブ４を穿孔した場合の損耗が早く、十分な寿命が得られないので好ましくない。このような熱間硬度を持つ硬質肉盛溶接材としては、ステライトまたは耐熱鋼系が代表的なものである。ステライトはＣｏ−Ｃｒ−Ｗ系の合金であり、８００℃において４５０ＨＶ以上の硬度を持つ。
【００１１】
本発明においてチップ１５の形状は特に限定されるものではないが、従来の超硬チップと同様にビット本体１１から突出した頭部がドーム状であり、円柱状の下半部をビット本体１１の孔１６に支持させた形状が好ましい。切削は突出した頭部の部分で行われ、切削粉はチップ１５の隙間から排出される。このため切削性能と切削粉の排出性の観点から、硬質肉盛溶接材からなるチップ１５の占める面積を、ビット本体１１の穿孔面１３、１４の１０〜５０％とすることが好ましい。１０％未満では十分な穿孔速度を得ることができず、５０％を越えると切削粉による目詰まりが発生してやはり穿孔速度が低下することとなる。
【００１２】
このように本発明の熱間穿孔用ビットは、ビット本体１１の穿孔面に硬質肉盛溶接材からなるチップ１５を肉盛溶接により形成したものであり、最初から全てのチップ１５を硬質肉盛溶接材からなる構造としても、あるいはビット本体１１から従来の超硬チップが脱落した際に、その部分を硬質肉盛溶接材からなるチップ１５で補修することにより、超硬チップとチップ１５とが入り混じった構造としてもよい。何れの場合にも肉盛溶接によって容易にチップ１５を形成することが可能である。
【００１３】
しかも硬質肉盛溶接材からなるチップ１５自体は従来の超硬チップの脱落しない場合と同等の耐用性を備えており、チップ部分の再生が容易であるからビット本体１１は半永久的に使用することができ、大幅なコストダウンが可能となる。
【実施例】
【００１４】
図２に示したビット本体の穿孔面に、下記の表１に示す４種類の材質からなるチップを溶接あるいは肉盛溶接により固定して穿孔用ビットを作成し、転炉の出湯孔スリーブの穿孔に使用した場合の耐用性とコストの評価を行った。表中に示すとおり、実施例の穿孔用ビットが耐用性とコストの両面で優れた特性を示すことが判る。
【００１５】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】出湯孔スリーブの穿孔作業の説明図である。
【図２】穿孔用ビットの断面図である。
【図３】本発明の穿孔用ビットの正面図である。
【図４】チップ部分の拡大図である。
【符号の説明】
【００１７】
１  解体機
２  ロッド
３  穿孔用ビット
４  出湯孔スリーブ
１０  シャンク
１１  ビット本体
１２  放射溝
１３  穿孔面
１４  穿孔面
１５  チップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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